Java-OOP 多态、抽象、接口

多态

1.定义：

? ? ? ? 多态就是事物的多种形态，一个对象在不同条件下所表现的不同形式。在面向对象中，接口的多种不同的实现形式就是多态。多态性就是允许将子类类型赋值给父类类型。

2.多态的前提条件：

? ? ? ?1.有继承或实现关系：在多态中必须存在有继承或实现关系的子类和父类。
? ? ? ?2.有方法重写：子类对父类中的某些方法进行重新定义（重写，使用@Override注解进行重写）。
? ? ? ?3.有父类引用指向子类对象。

3.多态的格式

? ? ? ?父类类型??变量名?=?new?子类类型（）；
? ? ? ?然后通过?变量名.方法名（）调用在子类中重写的方法；

4.多态分类：

? ? ? ?1.对象多态：

????????????????方法的形参定义为父类类型，这个方法就可以接收到该父类的任意子类对象了

????????Animal??a1=new??Dog();
????????Animal??a2=new??Cat();

????????2.行为多态：

????????????????同一个方法，具体多种不同表现形式或形态的能力。还可以分为：继承多态(5%)，接口多态(95%)。
? ? ??

5.多态的好处

????????1.?提高程序的可扩展性：通过将接口和实现分离，使得新功能的添加和修改更加方便，降低了代码之间的紧密联系和相互依赖性。
????????2.?提高程序的可维护性：由于多态消除了类型之间的依赖关系，因此在修改某个部分时，其他部分不受影响，降低了维护难度。
????????3.?提高代码的重用性：父类或接口的方法可以被子类或实现类重写，从而实现相同功能的不同表现形式，提高了代码的利用率。

6.多态访问成员的特点

????????1.成员变量：编译看左边(父类)，运行看左边(父类)。
????????2.成员方法：编译看左边(父类)，运行看右边(子类)。
访问成员方法时，在编译的时候，首先会检查父类中有没有这个方法，没有：编译出错。有：编译通过，但是运行的时候，一定会执行子类的方法逻辑。

7.多态的特点

????????1.多态情况下，子类和父类存在同名的成员变量时，访问的时父类的成员变量。
????????2.多态情况下，子父类存在同名的非静态成员方法时，访问的是子类中重写的方法。
????????3.多态情况下，子父类存在同名的静态成员变量成员方法时，访问的是父类的成员函数。
????????4.多态情况下，不能访问子类独有的方法。

8.多态中的转型

8.1向上转型

????????从子到父（父类引用指向子类对象）
?????????Fu??f=new??Zi();

????????优点：可以直接转换。

????????缺点：不能调用子类中特有的方法。

8.2向下转型

????????从父到子（将父类引用所指向的对象，转交给子类类型），需要强转。
????????Zi??z=(Zi)?f;

????????优点：转换后父类可以使用子类中特有的方法。

????????缺点：当[实际类型]和[目标类型]不匹配，会出现类型转换异常(ClassCastException)。
解决方式：利用instanceof?判断左边的引用，是否是右边的数据类型。

抽象类

1.抽象类和抽象方法：

????????抽象类：如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象，这样的类就是抽象类。抽象类一般使用abstract关键字来定义。

抽象类是一种特殊的类，与类的区别只是抽象类不能被实例化，既然不能被实例化（Person?p?=?new?Person();），所以抽象类必须被继承，才能被使用。

????????定义格式：
????????public??abstract??class??类名{?}；

????????抽象方法：将共性的行为(方法)抽取到父类之后，发现该方法的实现逻辑无法在父类中给出具体明确，该方法就可以定义为抽象方法。
????????定义格式：

????????????????public??abstract??返回值类型??方法名(参数列表)；

2.抽象类的注意事项：

????????1.?抽象类不能实例化：如果抽象类允许创建对象，就可以调用内部没有方法体的抽象方法了，这样做没有意义。
????????2.抽象类存在构造方法：交给子类，通过super进行访问，但是不能new。
????????3.抽象类中可以存在普通方法：可以让子类继承到，继续使用。
????????4.抽象类的子类：要么重写抽象类中的所有抽象方法，要么是抽象类

????????5.?含有抽象方法的类一定是抽象类。
????????6.抽象类中可以有具体的属性。

???????

接口

接口就是一种规范的标准，只要符合这个标准都可以通用，接口的表现在于对行为的抽象。

如果发现一个类，所有的组成都是抽象方法，没有成员变量，没有普通方法，这种类，通常会设计为Java中的接口，因为现在这个类存在的唯一价值，就只是声明规则

接口其实就是一个特殊的抽象类，可以多继承。

1.定义格式：

[权限修饰符]??interface??接口名{?}

2.权限修饰符：

1.私有权限（private）

private可以修饰数据成员，构造方法，方法成员，不能修饰类（此处指外部类，不考虑内部类）。被private修饰的成员，只能在定义它们的类中使用，在其他类中不能调用。

2.默认权限（default）

类，数据成员，构造方法，方法成员，都能够使用默认权限，即不写任何关键字。默认权限即同包权限，同包权限的元素只能在定义它们的类中，以及同包的类中被调用。

3.受保护权限（protected）

protected可以修饰数据成员，构造方法，方法成员，不能修饰类（此处指外部类，不考虑内部类）。被protected修饰的成员，能在定义它们的类中，同包的类中被调用。如果有不同包的类想调用它们，那么这个类必须是定义它们的类的子类。

4.公共权限（public）

public可以修饰类，数据成员，构造方法，方法成员。被public修饰的成员，可以在任何一个类中被调用，不管同包或不同包，是权限最大的一个修饰符。

概括：

允许所有外部类访问使用public

允许子类和同包类访问使用protected

只能自己访问使用private

访问权限修饰符权限从高到低排列是public?>protected?>default>?private

访问修饰符	同一个类	同一个包	不同包，子类	不同包，非子类
private	√	×	×	×
default	√	√	×	×
protected	√	√	√	×
public	√	√	√	√

有关Java语言的修饰符，需要注意的问题有如下几个：

1.并不是每个修饰符都可以修饰类（指外部类），只有public和default可以。

2.所有修饰符都可以修饰数据成员，方法成员，构造方法。

3.为了代码安全起见，修饰符不要尽量使用权限大的，而是适用即可。比如，数据成员，如果没有特殊需要，尽可能用private。

4.修饰符修饰的是“被访问”的权限。
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3.接口特性：

????????接口中每一个方法也是隐式抽象的,接口中的方法会被隐式的指定为?public?abstract（只能是?public?abstract，其他修饰符都会报错）。

????????接口中可以含有变量，但是接口中的变量会被隐式的指定为?public?static?final?变量（并且只能是?public，用?private?修饰会报编译错误）。

????????接口中的方法是不能在接口中实现的，只能由实现接口的类来实现接口中的方法。

4.接口与类相似点：

1.一个接口可以有多个方法。
2.接口文件保存在?.java?结尾的文件中，文件名使用接口名。
3.接口的字节码文件保存在?.class?结尾的文件中。
4.接口相应的字节码文件必须在与包名称相匹配的目录结构中。

5.接口与类的区别：

1.接口不能用于实例化对象。
2.接口没有构造方法。
3.接口中所有的方法必须是抽象方法，Java?8?之后?接口中可以使用?default?关键字修饰的非抽象方法。
4.接口不能包含成员变量，除了?static?和?final?变量。
5.接口不是被类继承了，而是要被类实现。
6.接口支持多继承。

6.抽象类和接口的区别：

1.抽象类中的方法可以有方法体，就是能实现方法的具体功能，但是接口中的方法不行。
2.?抽象类中的成员变量可以是各种类型的，而接口中的成员变量只能是?public?static?final?类型的。
3.?接口中不能含有静态代码块以及静态方法(用?static?修饰的方法)，而抽象类是可以有静态代码块和静态方法。
4.?一个类只能继承一个抽象类，而一个类却可以实现多个接口。

5.抽象类不能被实例化，而接口可以。